Napravite tiskanu pločicu kod kuće. Proizvodnja visokokvalitetnih tiskanih pločica kod kuće

Isprintana matična ploča(eng. printed circuit board, PCB, or printed wiring board, PWB) - dielektrična ploča na čijoj površini i/ili volumenu su formirani električno vodljivi krugovi elektronički sklop. Tiskana ploča dizajnirana je za električno i mehaničko povezivanje različitih elektroničkih komponenti. Elektroničke komponente na tiskanoj pločici spojene su svojim stezaljkama na elemente vodljivog uzorka, obično lemljenjem.
Za razliku od zidni, na tiskanoj pločici, elektrovodljivi uzorak izrađen je od folije, smješten u cijelosti na čvrstoj izolacijskoj podlozi. Tiskana ploča sadrži montažne rupe i jastučiće za montažu olovnih ili ravnih komponenti. Osim toga, tiskane pločice imaju otvore za električna veza dijelovi folije koji se nalaze na različitim slojevima ploče. S vanjske stranke Ploča je obično presvučena zaštitnim premazom (“lemna maska”) i oznakama (popratni crtež i tekst prema projektnoj dokumentaciji).

Ovisno o broju slojeva s elektrovodljivim uzorkom, tiskane pločice dijelimo na:

• jednostrano (OSP): postoji samo jedan sloj folije zalijepljen na jednu stranu dielektrične ploče.
• dvostrano (DPP): dva sloja folije.
• višeslojni (MLP): folija ne samo na dvije strane ploče, već iu unutarnjim slojevima dielektrika. Višeslojne tiskane pločice izrađuju se lijepljenjem više jednostranih ili dvostranih pločica

Kako se povećava složenost projektiranih uređaja i gustoća montaže, povećava se i broj slojeva na pločama]. Prema svojstvima osnovnog materijala:

• teško
• Toplinski vodljiv
• Fleksibilno

Tiskane ploče mogu imati svoje karakteristike, zbog svoje namjene i zahtjeva za posebnim radnim uvjetima (na primjer, prošireni temperaturni raspon) ili značajki primjene (na primjer, ploče za uređaje koji rade na visokim frekvencijama).
Materijali osnova isprintana matična ploča služi kao dielektrik, najčešće korišteni materijali su stakloplastika, getinaks. Također, osnova tiskanih ploča može biti metalna baza, obložen dielektrikom (na primjer, anodiziranim aluminijem), bakrena folija staza nanosi se na vrh dielektrika. Takve tiskane pločice koriste se u energetskoj elektronici za učinkovito odvođenje topline s elektroničkih komponenti. U ovom slučaju, metalna baza ploče je pričvršćena na radijator. Materijali koji se koriste za tiskane pločice koje rade u mikrovalnom području i na temperaturama do 260 °C su fluoroplastika ojačana staklenom tkaninom (npr. FAF-4D) i keramika.
Fleksibilne ploče izrađene su od poliimidnih materijala kao što je Kapton.

Getinax koristi se u prosječnim radnim uvjetima.

• Prednosti: jeftino, manje bušenja, vruća integracija.
• Nedostaci: može se raslojiti kada strojna obrada, može apsorbirati vlagu, smanjuje svoja dielektrična svojstva i deformira se.

Bolje je koristiti getinax obložen galvanski otpornom folijom.

Folija od stakloplastike- dobiveno prešanjem, impregnacijom epoksi smola slojeva stakloplastike i zalijepljenog površinskog filma VF-4R od bakrene električne folije debljine 35-50 mikrona.

• Prednosti: dobra dielektrična svojstva.
• Nedostaci: 1,5-2 puta skuplji.

Koristi se za jednostrane i dvostrane ploče. Za višeslojne PCB-e koriste se dielektrici s tankom folijom FDM-1, FDM-2 i polusavitljivi RDME-1. Osnova takvih materijala je impregnirajući epoksidni sloj stakloplastike. Debljina elektro bakrene pocinčane folije je 35,18 mikrona. Za proizvodnju višeslojnog PP-a koristi se tkanina za amortizaciju, na primjer SPT-2 debljine 0,06-0,08 mm, koja je materijal bez folije.

Proizvodnja PP se može proizvoditi aditivnim ili subtraktivnim metodama. U aditivnoj metodi, vodljivi uzorak se oblikuje na materijalu koji nije folija kemijskim bakrenjem kroz zaštitnu masku prethodno nanesenu na materijal. Kod subtraktivne metode, vodljivi uzorak se formira na materijalu folije uklanjanjem nepotrebnih dijelova folije. U modernoj industriji koristi se isključivo subtraktivna metoda.
Cijeli proces proizvodnje tiskanih pločica može se podijeliti u četiri faze:

• Izrada blankova (folijski materijal).
• Obrada izratka radi dobivanja željenog električnog i mehaničkog izgleda.
• Ugradnja komponenti.
• Testiranje.

Često se izrada tiskanih pločica odnosi samo na obradu izratka (folijskog materijala). Tipičan proces obrade folijskog materijala sastoji se od nekoliko faza: bušenje otvora, dobivanje uzorka vodiča uklanjanjem viška bakrene folije, metaliziranje rupa, nanošenje zaštitni premazi i kalajisanje, označavanje. Za višeslojne tiskane pločice dodaje se prešanje konačne pločice iz više pločica.

Materijal folije- ravna ploča dielektrika na koju je zalijepljena bakrena folija. U pravilu se kao dielektrik koristi stakloplastika. U staroj ili vrlo jeftinoj opremi koriste se tekstolit na tkanini ili temeljen na papiru, koji se ponekad naziva getinax. Mikrovalni uređaji koriste polimere koji sadrže fluor (fluoroplastiku). Debljina dielektrika je određena potrebnom mehaničkom i električnom čvrstoćom; najčešća debljina je 1,5 mm. Kontinuirani list bakrene folije zalijepljen je na dielektrik s jedne ili obje strane. Debljina folije određena je strujama za koje je ploča predviđena. Najrasprostranjenije su folije debljine 18 i 35 mikrona, znatno su rjeđe 70, 105 i 140 mikrona. Ove vrijednosti temelje se na standardnim uvezenim debljinama bakra, u kojima se debljina sloja bakrene folije izračunava u uncama (oz) po kvadratnoj stopi. 18 mikrona odgovara ½ oz, a 35 mikrona odgovara 1 oz.

Aluminijski PCB-ovi Posebnu skupinu materijala čine aluminijske metalne tiskane pločice.] Mogu se podijeliti u dvije skupine.

• Prva skupina su rješenja u obliku aluminijskog lima s kvalitetnom oksidiranom površinom na koju je zalijepljena bakrena folija. Takve se ploče ne mogu bušiti, pa se obično izrađuju samo jednostrano. Obrada takvih folijskih materijala provodi se tradicionalnim kemijskim tehnologijama tiska. Ponekad se umjesto aluminija koristi bakar ili čelik, laminiran tankim izolatorom i folijom. Bakar ima veliku toplinsku vodljivost, a ploča od nehrđajućeg čelika otporna je na koroziju.
• Druga skupina uključuje stvaranje vodljivog uzorka izravno u aluminijskoj bazi. U tu svrhu, aluminijski lim se oksidira ne samo na površini, već i po cijeloj dubini baze, prema obrascu vodljivih područja koje određuje fotomaska.

Dobivanje uzorka žice U proizvodnji tiskanih ploča, kemijskoj, elektrolitičkoj ili mehaničke metode reprodukcija potrebnog vodljivog uzorka, kao i njihove kombinacije.

Kemijska metoda za proizvodnju tiskanih ploča od gotovog folijskog materijala sastoji se od dvije glavne faze: nanošenje zaštitnog sloja na foliju i jetkanje nezaštićenih područja kemijske metode. U industriji se zaštitni sloj nanosi fotolitografijom pomoću fotorezista osjetljivog na ultraljubičasto zračenje, fotomaske i izvora ultraljubičastog svjetla. Bakrena folija se potpuno prekriva fotorezistom, nakon čega se uzorak tragova s ​​fotomaske osvjetljavanjem prenosi na fotorezist. Eksponirani fotorezist se ispire, izlažući bakrenu foliju za jetkanje; neeksponirani fotorezist se fiksira na foliju, štiteći je od jetkanja.

Fotorezist može biti tekući ili filmski. Tekući fotorezist primjenjuje se u industrijskim uvjetima, jer je osjetljiv na nepoštivanje tehnologije nanošenja. Film fotorezist je popularan kada ručni rad ploče, ali su skuplje. Fotomaska ​​je UV proziran materijal na kojem je otisnut trag. Nakon izlaganja, fotorezist se razvija i fiksira kao u konvencionalnom fotokemijskom postupku. U amaterskim uvjetima zaštitni sloj u obliku laka ili boje može se nanijeti sitotiskom ili ručno. Za oblikovanje maske za jetkanje na foliji, radioamateri koriste prijenos tonera sa slike otisnute na laserskom pisaču ("tehnologija laserskog željeza"). Jetkanje folije odnosi se na kemijski proces pretvaranja bakra u topive spojeve. Nezaštićena folija jetka se najčešće u otopini željezov klorid ili u otopini drugih kemikalija, na pr. bakreni sulfat, amonijev persulfat, amonijak bakar klorid, amonijak bakar sulfat, na bazi klorita, na bazi kromnog anhidrida. Kada se koristi željezni klorid, proces jetkanja ploče odvija se na sljedeći način: FeCl3+Cu → FeCl2+CuCl. Tipična koncentracija otopine je 400 g/l, temperatura do 35°C. Kada se koristi amonijev persulfat, proces jetkanja ploče se odvija na sljedeći način: (NH4)2S2O8+Cu → (NH4)2SO4+CuSO4]. Nakon jetkanja, zaštitni uzorak se ispire s folije.

Mehanička metoda proizvodnja uključuje upotrebu strojeva za glodanje i graviranje ili drugih alata za mehaničko uklanjanje sloj folije s određenih područja.

Sve donedavno lasersko graviranje tiskanih pločica nije bilo rašireno zbog dobrih reflektirajućih svojstava bakra na valnoj duljini najčešćih plinskih CO lasera velike snage. Zbog napretka u području laserske tehnologije, industrijske instalacije izrada prototipa temeljena na laseru.

Metalizacija rupa Prijelazne i montažne rupe mogu se bušiti, bušiti mehanički (u meki materijali tip getinax) ili laser (vrlo tanki vias). Metalizacija rupa obično se vrši kemijski ili mehanički.
Mehanička metalizacija rupa izvodi se posebnim zakovicama, zalemljenim žicama ili ispunjavanjem rupa vodljivim ljepilom. Mehanička metoda je skupa za proizvodnju i stoga se koristi izuzetno rijetko, obično u vrlo pouzdanim jednodijelnim rješenjima, posebnoj visokostrujnoj opremi ili radioamaterskim uvjetima.
Prilikom kemijske metalizacije prvo se izbuše rupice u obrascu folije, zatim se metaliziraju, a tek onda se folija jetka kako bi se dobio uzorak tiska. Kemijska metalizacija rupa je višefazni složeni proces koji je osjetljiv na kvalitetu reagensa i pridržavanje tehnologije. Stoga se praktički ne koristi u amaterskim radio uvjetima. Pojednostavljeno, sastoji se od sljedećih koraka:

• Nanošenje stijenki otvora vodljive podloge na dielektrik. Ova podloga je vrlo tanka i krhka. Primjenjuje se kemijskim taloženjem metala iz nestabilnih spojeva kao što je paladijev klorid.
• Na dobivenu podlogu vrši se elektrolitičko ili kemijsko taloženje bakra.

Na kraju proizvodni ciklus Za zaštitu prilično labavog nataloženog bakra koristi se ili vruće pokositrenje ili se rupa zaštiti lakom (maska ​​za lemljenje). Goli otvori niske kvalitete jedni su od najčešćih uobičajeni razlozi kvar elektroničke opreme.

Višeslojne ploče (s više od 2 sloja metalizacije) sastavljene su od hrpe tankih dvoslojnih ili jednoslojnih tiskanih pločica izrađenih tradicionalan način(osim vanjskih slojeva vrećice - oni su ostali s folijom netaknuti za sada). Sastavljeni su u "sendvič" s posebnim brtvama (preprezi). Zatim se vrši prešanje u pećnici, bušenje i metalizacija otvora. Na kraju se urezuje folija vanjskih slojeva.
Via rupe u takvim pločama također se mogu napraviti prije prešanja. Ako se rupe naprave prije prešanja, tada je moguće dobiti ploče s tzv.

Mogući premazi uključuju:

• Zaštitni i dekorativni premazi lakova ("maska ​​za lemljenje"). Obično ima karakteristiku zelene boje. Prilikom odabira maske za lemljenje imajte na umu da su neke od njih neprozirne i da se vodiči ispod njih ne vide.
• Dekorativne i informativne obloge (označavanje). Obično se primjenjuje sitotiskom, rjeđe - inkjet ili laserom.
• Kalajisanje vodiča. Štiti bakrenu površinu, povećava debljinu vodiča i olakšava ugradnju komponenti. Obično se izvodi uranjanjem u kupku za lemljenje ili val lemljenja. Glavni nedostatak je značajna debljina premaza, što otežava ugradnju komponenti visoka gustoća. Kako bi se smanjila debljina, višak lema tijekom kalajisanja otpuhuje se strujom zraka.
• Kemijsko, uronjeno ili galvansko prevlačenje folije vodiča inertnim metalima (zlato, srebro, paladij, kositar itd.). Neke vrste takvih premaza nanose se prije faze jetkanja bakra.
• Premazivanje vodljivim lakovima za poboljšanje kontaktnih svojstava konektora i membranskih tipkovnica ili stvaranje dodatnog sloja vodiča.

Nakon montaže tiskanih pločica moguće je nanošenje dodatnih zaštitnih premaza koji štite kako samu pločicu tako i lemljenje i komponente.
Mehanička restauracija Mnoge pojedinačne ploče često se postavljaju na jedan list obratka. One prolaze cijeli proces obrade folije kao jedna ploča, a tek na kraju se pripremaju za odvajanje. Ako su daske pravokutne, tada se glodaju ne-krozni utori, koji olakšavaju naknadno lomljenje dasaka (piskanje, od engleskog pisara za grebanje). Ako daske složenog oblika, zatim rade kroz glodanje, ostavljajući uske mostove kako se daske ne bi raspale. Za ploče bez metalizacije, umjesto glodanja, ponekad se izbuši niz rupa s malim koracima. Bušenje montažnih (nemetaliziranih) rupa također se događa u ovoj fazi.

U ovom postu analizirat ću popularne metode za izradu tiskanih ploča sami kod kuće: LUT, fotorezist, ručno crtanje. I također koji su programi najbolji za crtanje PP.

Nekoć su se elektronički uređaji montirali površinskom montažom. Danas se na ovaj način sastavljaju samo cijevna audio pojačala. Tiskano uređivanje je u širokoj upotrebi, koja se odavno pretvorila u pravu industriju sa svojim trikovima, značajkama i tehnologijama. I tu ima puno trikova. Pogotovo pri izradi PCB-a za visokofrekventne uređaje. (Mislim da ću jednog dana napraviti pregled literature i značajki projektiranja lokacije PP vodiča)

Općenito načelo izrade tiskanih pločica (PCB) je nanošenje tračnica na površinu izrađenu od nevodljivog materijala koji provode ovu struju. Tračnice povezuju radiokomponente prema traženom krugu. Rezultat je elektronički uređaj koji se može tresti, nositi, a ponekad čak i smočiti bez straha da ćete ga oštetiti.

U opći nacrt Tehnologija izrade tiskane ploče kod kuće sastoji se od nekoliko koraka:

1. Odaberite odgovarajući laminat od staklenih vlakana. Zašto tekstolit? Lakše ga je nabaviti. Da, i ispadne jeftinije. Često je to dovoljno za amaterski uređaj.
2. Primijenite dizajn tiskane ploče na PCB
3. Uklonite višak folije. Oni. uklonite višak folije s područja ploče koja nemaju uzorak vodiča.
4. Izbušite rupe za kabele komponenti. Ako trebate izbušiti rupe za komponente s vodovima. To očito nije potrebno za komponente čipa.
5. Limirajte strujne staze
6. Nanesite masku za lemljenje. Opcija ako želite da vaša ploča izgleda bliže tvorničkim.

Druga mogućnost je jednostavno naručiti ploču iz tvornice. U današnje vrijeme mnoge tvrtke pružaju usluge proizvodnje tiskanih ploča. Dobit ćete izvrsnu tvorničku tiskanu ploču. Oni će se razlikovati od amaterskih ne samo u prisutnosti maske za lemljenje, već iu mnogim drugim parametrima. Na primjer, ako imate dvostrani PCB, tada ploča neće imati metalizaciju rupa. Možete odabrati boju maske za lemljenje itd. Puno je prednosti, samo imajte vremena za slinjenje novca!

Korak 0

Prije izrade PCB-a mora se negdje nacrtati. Možete ga nacrtati na starinski način na milimetarskom papiru, a zatim crtež prenijeti na obradak. Ili možete koristiti jedan od mnogih programa za izradu tiskanih ploča. Ovi se programi nazivaju općom riječju CAD (CAD). Neke od opcija dostupnih radioamateru uključuju DeepTrace (besplatna verzija), Sprint Layout, Eagle (možete, naravno, pronaći i specijalizirane poput Altium Designera)

Pomoću ovih programa možete ne samo nacrtati PCB, već ga i pripremiti za proizvodnju u tvornici. Što ako želite naručiti desetak šalova? A ako ne želite, onda je prikladno ispisati takav PP i napraviti ga sami pomoću LUT-a ili fotorezista. Ali o tome više u nastavku.

Korak 1

Dakle, obradak za PP može se podijeliti u dva dijela: nevodljivu bazu i vodljivi premaz.

Postoje različiti obrasci za PP, ali najčešće se razlikuju po materijalu nevodljivog sloja. Možete pronaći takvu podlogu od getinaksa, stakloplastike, fleksibilne baze od polimera, sastava od celuloznog papira i stakloplastike s epoksidnom smolom, pa čak i metalne baze. Svi ti materijali prelijevaju se svojim fizičkim i mehanička svojstva. I u proizvodnji, materijal za PP odabire se na temelju ekonomskih razmatranja i tehničkih uvjeta.

Za kućni PP preporučujem foliju od stakloplastike. Lako ih je nabaviti i po razumnoj cijeni. Getinaks je vjerojatno jeftiniji, ali osobno ih ne podnosim. Ako ste rastavili barem jedan serijski kineski uređaj, vjerojatno ste vidjeli od čega se sastoje PCB-i? Krhki su i smrde kad se leme. Neka Kinezi ponjuše.

Ovisno o uređaju koji se sastavlja i njegovim uvjetima rada, možete odabrati odgovarajući PCB: jednostrani, dvostrani, s različitim debljinama folije (18 mikrona, 35 mikrona, itd., itd.).

Korak 2

Za primjenu PP uzorka na bazu folije, radioamateri su razvili mnoge metode. Među njima su dva najpopularnija u ovom trenutku: LUT i fotorezist. LUT je skraćenica za tehnologiju laserskog peglanja. Kao što naziv govori, trebat će vam laserski pisač, glačalo i sjajni foto papir.

LUT

Zrcalna slika ispisuje se na fotografski papir. Zatim se nanosi na foliju PCB. I dobro se grije peglom. Kada je izložen toplini, toner sa sjajnog foto papira lijepi se za bakrenu foliju. Nakon zagrijavanja ploča se namoči u vodu i pažljivo se skine papir.

Gornja fotografija prikazuje ploču nakon jetkanja. Crna boja trenutnih staza posljedica je činjenice da su još uvijek prekrivene stvrdnutim tonerom iz pisača.

Fotorezist

Ovo je složenija tehnologija. Ali uz njegovu pomoć možete dobiti bolji rezultat: bez jednih sredstava, tanjih tragova itd. Proces je sličan LUT-u, ali je PP dizajn ispisan na prozirnom filmu. Ovo stvara predložak koji se može koristiti uvijek iznova. Zatim se na PCB nanosi "fotootpornik" - film ili tekućina osjetljiva na ultraljubičasto zračenje (fotootpornik može biti drugačiji).

Zatim se fotomaska ​​s PP uzorkom čvrsto fiksira na vrh fotorezista, a zatim se ovaj sendvič obasjava ultraljubičastom lampom jasno izmjereno vrijeme. Mora se reći da je PP uzorak na fotomaski otisnut naopako: tragovi su prozirni, a šupljine tamne. To se radi tako da kada se fotorezist izloži svjetlu, područja fotorezista koja nisu pokrivena šablonom reagiraju na ultraljubičasto zračenje i postanu netopljiva.

Nakon ekspozicije (ili ekspozicije, kako to stručnjaci nazivaju), ploča se “razvija” - eksponirana područja postaju tamna, neeksponirana područja postaju svijetla, jer se tamošnji fotorezist jednostavno otopio u razvijaču (obična natron soda). Potom se ploča urezuje u otopinu, a zatim se fotorezist uklanja, na primjer, acetonom.

Vrste fotorezista

U prirodi postoji nekoliko vrsta fotorezista: tekući, samoljepljivi film, pozitiv, negativ. Koja je razlika i kako odabrati pravu? Po mom mišljenju nema velike razlike u amaterskoj upotrebi. Kad se snađete, koristit ćete tu vrstu. Istaknuo bih samo dva glavna kriterija: cijenu i koliko je meni osobno prikladno koristiti ovaj ili onaj fotorezist.

3. korak

Jetkanje PP obrasca s otisnutim uzorkom. Postoji mnogo načina za otapanje nezaštićenog dijela PP folije: nagrizanje u amonijevom persulfatu, željezovom kloridu, . Sviđa mi se zadnja metoda: brzo, čisto, jeftino.

Radni komad stavimo u otopinu za jetkanje, pričekamo 10 minuta, izvadimo ga, operemo, očistimo tragove na ploči i prijeđemo na sljedeći korak.

Korak 4

Ploča se može pokositriti ili legurom Rose ili Wood, ili jednostavno prekriti tragove topilom i prijeći preko njih lemilom i lemom. Rose i Wood legure su višekomponentne legure niskog tališta. I Woodova legura također sadrži kadmij. Dakle, kod kuće, takav rad treba provesti pod poklopcem s filtrom. Idealno je imati jednostavan usisivač dima. Želite živjeti sretno do kraja života :=)

Korak 6

Peti korak ću preskočiti, tu je sve jasno. Ali nanošenje maske za lemljenje prilično je zanimljiv i nije najlakši korak. Pa proučimo ga detaljnije.

Maska za lemljenje koristi se u procesu izrade PCB-a kako bi zaštitila staze ploče od oksidacije, vlage, flukseva prilikom ugradnje komponenti, a također i kako bi se olakšala sama instalacija. Pogotovo kada se koriste SMD komponente.

Obično za zaštitu PP staza bez maske od kemikalija. a kako bi izbjegli izlaganje, iskusni radioamateri pokrivaju takve tragove slojem lema. Nakon kalajisanja takva ploča često ne izgleda baš lijepo. Ali ono što je još gore je to što tijekom postupka kalajisanja možete pregrijati staze ili objesiti "mrcve" između njih. U prvom slučaju, vodič će otpasti, au drugom će se takva neočekivana "šmrka" morati ukloniti kako bi se uklonili kratki spoj. Drugi nedostatak je povećanje kapaciteta između takvih vodiča.

Prije svega: maska ​​za lemljenje prilično je otrovna. Sve radove treba izvoditi u dobro prozračenom prostoru (po mogućnosti ispod haube) i izbjegavati kontakt maske s kožom, sluznicom i očima.

Ne mogu reći da je proces nanošenja maske dosta kompliciran, ali ipak zahtijeva veliki broj koraka. Nakon što sam razmislio, odlučio sam da ću dati link na više ili manje Detaljan opis primjenom maske za lemljenje, budući da trenutačno nije moguće samostalno demonstrirati postupak.

Budite kreativni, dečki, zanimljivo je =) Stvaranje PP-a u naše vrijeme nije samo zanat, već i čitava umjetnost!

Pozdrav, dragi čitatelji bloga. Vani je sada prekrasno vrijeme, a ja sam odlično raspoložen. Danas vam želim reći o tome kako možete napraviti visoku kvalitetu tiskane ploče kod kuće.

]Općenito, metoda proizvodnje tiskanih ploča pomoću lasersko željezo nije komplicirano. Njegova bit leži u metodi nanošenja zaštitnog uzorka na foliju PCB.

U našem slučaju, zaštitni dizajn prvo ispisujemo printerom na foto papir, njegovu sjajnu stranu. Zatim, kao rezultat zagrijavanja glačalom, omekšani toner se prži na površinu PCB-a. Pročitajte detalje o ovoj akciji... ALI u sljedećim ćete člancima pronaći još više korisne informacije iz područja radioamaterske tehnike pa se svakako pretplatite.

Pa počnimo.

Za izradu ploče pomoću LUT tehnologije trebat će nam:

1. folija tekstolit (jednostrana ili dvostrana)
2. laserski printer
3. škare za metal
4. sjajni foto papir (Lomond)
5. otapalo (aceton, alkohol, benzin, itd.)
6. brusni papir (fini abrazivni, nula zrna je u redu)
7. bušilica (obično motor s stezna stezna glava)
8. četkica za zube (vrlo potrebna stvar, ne samo za zdravlje zuba)
9. željezov klorid
10. zapravo je sam crtež ploče nacrtan u Sprint-Layoutu

Priprema tekstolita

Uzimamo metalne škare u ruke i izrezujemo komad PCB-a na veličinu naše buduće tiskane ploče. Ranije sam rezao PCB pilom za metal, ali pokazalo se da to nije tako zgodno u usporedbi sa škarama, a PCB prašina je bila vrlo neugodna.

Dobivenu tiskanu ploču temeljito izbrusimo šmirgl papir— nuliranje dok se ne pojavi jednoličan zrcalni sjaj. Zatim komad tkanine navlažimo acetonom, alkoholom ili nekim drugim otapalom, temeljito obrišemo i odmastimo našu ploču.

Naš zadatak je očistiti ploču od oksida i “znojenih ruku”. Naravno, nakon ovoga nastojimo ne dirati svoju ploču rukama.

Priprema dizajna tiskane ploče i prijenos na tekstolit

Unaprijed nacrtani dizajn tiskane pločice ispisujemo na foto papir. Štoviše, isključujemo način rada za uštedu tonera u pisaču i prikazujemo crtež na sjajnoj strani foto-papira.

Sada izvadimo peglu ispod stola i uključimo je u struju, pustimo da se zagrije. Svježe ispisani list papira stavimo na tekstolit s uzorkom prema dolje i počnemo ga glačati glačalom. S fotografskim papirom, za razliku od paus papira ili samoljepljive podloge, nema potrebe stajati na ceremoniji; jednostavno ga glačajte dok papir ne požuti.

Ovdje se ne morate bojati preeksponirati ploču ili pretjerati s pritiskom. Poslije uzmemo ovaj sendvič s prženim papirom i odnesemo ga u kupaonicu. Pod tekućom toplom vodom vršcima prstiju počnite motati papir. Zatim uzmemo pripremljenu četkicu za zube u ruke i pažljivo prođemo njome po površini daske. Naš zadatak je otkinuti bijeli kredasti sloj s površine crteža.

Osušimo ploču i temeljito je provjerimo pod jakom svjetiljkom.

Često se kredasti sloj uklanja prvi put četkicom za zube, ali se događa da to nije dovoljno. U tom slučaju možete koristiti električnu traku. Bjelkasta vlakna zalijepe se za električnu traku, ostavljajući naš šal čistim.

Graviranje ploče

Za pripremu otopine za jetkanje potreban nam je željezov klorid FeCL3.

Ovaj čudo prašak u našoj radio trgovini košta oko 50 rubalja. Ulijte vodu u nemetalnu posudu i dodajte željezni klorid. Obično se uzima jedan dio FeCL3 na tri dijela vode. Zatim uronimo dasku u posudu i damo joj vremena.

Vrijeme jetkanja ovisi o debljini folije, temperaturi vode i svježini pripremljene otopine. Što je otopina toplija, proces jetkanja će se odvijati brže, ali u isto vrijeme Vruća voda postoji mogućnost oštećenja zaštitnog uzorka. Također, proces jetkanja se ubrzava miješanjem otopine.

Neki ljudi za tu svrhu koriste "bulbulator" iz akvarija ili priključuju vibracijski motor s telefona. Izvadimo jetkanu ploču i isperemo je pod tekućom vodom. Ulijemo otopinu za jetkanje u staklenku i sakrijemo je ispod kade, glavna stvar je da žena to ne vidi.

Ovo rješenje će nam koristiti kasnije. Urezani šal očistimo od zaštitnog sloja tonera. Za to koristim aceton, ali čini se da alkohol ili benzin također dobro djeluju.

Bušenje ploče

Graviranu i očišćenu ploču potrebno je bušiti jer nije uvijek moguća za korištenje površinska montaža. Imam malo svrdlo za bušenje daske. To je motor tipa DPM sa steznom glavom postavljenom na osovinu. Kupio sam ga u radio trgovini za 500 rubalja. Ali mislim da za ovo možete koristiti bilo koji drugi motor, na primjer iz magnetofona.

Bušimo ploču oštrom bušilicom, pokušavajući zadržati okomitost. Kod izrade obostranih ploča posebno je važna kvadratura. Ne trebamo bušiti rupe za bušenje, jer su rupe u foliji nastale automatski tijekom jetkanja.

Prelazimo ploču brusnim papirom, uklanjamo neravnine nakon bušenja i pripremamo se za kalajisanje naše ploče.

Daske za kalajisanje

Pokušavam kalajisati svoje daske, a to radim iz nekoliko razloga:

• Pokositrena ploča je otpornija na koroziju, a nakon godinu dana nećete vidjeti nikakve tragove hrđe na svom uređaju.
• Lemni sloj na ispisanom uzorku povećava debljinu vodljivog sloja, čime se smanjuje otpor vodiča.
• Lakše je lemiti radio komponente na prethodno kalajisanu ploču; pripremljene površine olakšavaju visokokvalitetno lemljenje.

Odmastimo ploču i očistimo je od oksida. Upotrijebimo aceton, a zatim ga doslovno na sekundu umočimo u otopinu željeznog klorida. Ružičastu ploču obilno bojimo fluksom. Zatim izvadimo snažnije lemilo i, skupivši malu količinu lema na vrhu, brzo se krećemo stazama našeg tiskanog uzorka. Ostaje samo malo prijeći dizajn brusnim papirom, a kao rezultat dobivamo prekrasan, sjajni šal.

Gdje mogu kupiti

Gdje se može kupiti PCB presvučen folijom? Da, usput, ne samo tekstolit, već i drugi alati za radioamatersku kreativnost.

Trenutno nemam problema s tim, budući da u mom gradu postoji nekoliko pristojnih radio trgovina. Tamo kupujem tekstolit i sve što mi treba.

U jednom trenutku, kada u mom gradu nije bilo normalne radio trgovine, naručio sam sve materijale, alate i radio dijelove iz online trgovine. Jedna od ovih online trgovina gdje možete pronaći tekstolit i ne samo ovo je trgovina Dessie, usput, čak i pričam o njoj.

Tiskane ploče po narudžbi

Postoje situacije kada postoji crtež tiskane pločice, ali apsolutno se ne želite baviti tehnološkim problemima, a tiskana ploča je toliko potrebna. Ili se dogodi da vam ne smeta pokušati, shvatiti sve misterije ovog procesa, ali nema vremena za zlo i ne znate do čega će to dovesti (prvi rezultat nije uvijek blizu idealnog) U ovom slučaju, možete to učiniti lakše, možete dobiti rezultat visoke kvalitete.

Dakle POZOR!!! Ako vas zanima izrada tiskanih pločica po narudžbi, svakako pročitajte!

Pa, tako smo se upoznali s načinom izrade tiskanih ploča vlastitim rukama kod kuće. Obavezno pretplatite se na nove članke , jer će biti puno zanimljivih i korisnih stvari.

Osim toga, relativno nedavno se pojavio još jedan progresivni način pretplate putem usluge Email newsletter. Ovaj način je poznat po tome što Svaki pretplatnik dobiva POKLON!!!, a ovaj će poklon nedvojbeno cijeniti svaki radioamater. Ljudi se prijavljuju i dobivaju lijepe bonuse, nema na čemu.

Stoga stvorite svoje uređaje, napravite tiskane ploče, A LUT tehnologija pomoći će vam.

Srdačan pozdrav, Vladimir Vasiljev.

Predlažem da pogledate dobar izbor video zapise o svakoj fazi LUT tehnologije.

Pogledajmo postupak izrade tiskanih ploča kod kuće na konkretnom primjeru. Morate napraviti dvije ploče. Jedan je adapter s jedne vrste kućišta na drugu. Drugi je zamjena velikog mikro kruga s BGA paketom s dva manja, s TO-252 paketima, s tri otpornika. Dimenzije ploča: 10x10 i 15x15 mm. Postoji nekoliko mogućnosti za izradu tiskanih ploča kod kuće. Najpopularniji su oni koji koriste fotorezist i "tehnologiju željeznog lasera".

Upute za izradu tiskanih pločica kod kuće

Trebat će vam

• osobno računalo s programom za praćenje tiskanih pločica;
• laserski printer;
• debeli papir;
• staklena vlakna;
• željezo;
• pila za metal;
• kiselina za jetkanje ploče.

1 Priprema projekta isprintana matična ploča

Pripremamo projekt tiskane ploče. Koristim program DipTrace: zgodan, brz, kvalitetan. Razvili naši sunarodnjaci. Vrlo praktično i ugodno korisničko sučelje, za razliku od općeprihvaćenog PCAD-a. Besplatno za male projekte. Knjižnice kućišta elektroničkih komponenti, uključujući 3D modele. Postoji konverzija u PCAD PCB format. Mnoge domaće tvrtke već su počele prihvaćati projekte u DipTrace formatu.

PCB dizajn

Program DipTrace omogućuje vam da vidite svoju buduću kreaciju u volumenu, što je praktično i vizualno. Ovo je ono što bih trebao dobiti (ploče su prikazane u različitim mjerilima):

2 Obilježava laminat od stakloplastike

Prvo označimo tiskanu ploču i izrežemo prazninu za tiskane ploče.

3 Izlaz projekta na laserskom pisaču

Projekt ispisujemo na laserskom printeru u zrcalnoj slici u najvišoj mogućoj kvaliteti, bez štednje na toneru. Nakon mnogo eksperimentiranja, izabran sam ja najbolji papir U tu svrhu - debeli mat papir za pisače. Možete pokušati koristiti foto papir ili kupiti poseban termalni papir.

4 Prijenos projekta za stakloplastike

Očistimo i odmastimo prazninu ploče. Ako nemate odmašćivač, možete prijeći preko bakrene folije od stakloplastike običnom gumicom. Zatim peglom "zavarimo" toner s papira na buduću tiskanu ploču. Držim 3-4 minute pod laganim pritiskom dok papir lagano ne požuti. Namjestio sam toplinu na maksimum. Stavljam još jedan list papira na vrh radi ravnomjernijeg zagrijavanja, inače bi slika mogla "lebdjeti".

Ovdje je važna ujednačenost zagrijavanja i tlaka te vrijeme zagrijavanja. Ako peglu ne držite dovoljno, otisak će se isprati tijekom jetkanja, a tragove će nagrizati kiselina. Ako ga preeksponirate, obližnji vodiči mogu se spojiti jedan s drugim.

5 Uklanjanje papira od obratka

Nakon toga izradak s papirom nalijepljenim na njega stavimo u vodu. Ne morate čekati da se tekstolit ohladi. Foto-papir se brzo smoči i nakon minute ili dvije možete pažljivo ukloniti gornji sloj.

Na mjestima gdje je velika koncentracija naših budućih vodljivih staza, papir se posebno snažno lijepi za ploču. Još ga ne diramo. Pustite da se daska namače još par minuta. Sada se preostali papir uklanja gumicom ili trljanjem prstom. Trebali biste završiti s lijepim, čistim komadom s jasno otisnutim dizajnom.

6 Priprema ploče za jetkanje

Izvadimo obradak. Osušite ga. Ako negdje staze nisu baš jasne, možete ih posvijetliti npr. tankim CD markerom ili lakom za nokte (ovisno o tome čime ćete gravirati ploču).

Potrebno je osigurati da sve staze budu čiste, ravne i svijetle. Ovisi o:

• ujednačenost i dostatnost zagrijavanja obratka glačalom;
• budite oprezni pri uklanjanju papira;
• kvaliteta pripreme površine PCB-a;
• dobar izbor papira.

Eksperimentirajte sa različiti tipovi papir, u različitim vremenima grijanje, različite vrste čišćenja staklenih površina kako bi se pronašla najoptimalnija opcija kvalitete. Odabirom prihvatljive kombinacije ovih uvjeta, u budućnosti ćete moći brže i kvalitetnije proizvoditi tiskane pločice kod kuće.

7 Bakropis isprintana matična ploča

Dobiveni obradak s otisnutim stazama budućih vodiča stavljamo u kiselinu, na primjer, u otopinu željeznog klorida. Kasnije ćemo govoriti o drugim vrstama jetkanja. Trovamo 1,5 ili 2 sata Dok čekamo, pokrijemo kupku poklopcem: pare su prilično jetke i otrovne.

8 Crvenilo isprintana matična ploča

Gotove ploče izvadimo iz otopine, operemo i osušimo. Toner iz laserskog pisača lako se može isprati s ploče pomoću acetona. Kao što vidite, čak su i najtanji vodiči širine veće od 0,2 mm dobro ispali. Ostalo je vrlo malo.

8 Kositrenje isprintana matična ploča

Proizvedene tiskane pločice kalajiramo. Preostali fluks isperemo benzinom ili mješavinom alkohola i benzina.

zaključke

Uz određenu vještinu, "metoda laserskog željeza" prikladna je za izradu jednostavnih tiskanih ploča kod kuće. Jasno se dobivaju vodiči od 0,2 mm i deblji. Vrijeme pripreme, pokusa s odabirom vrste papira i temperature pegle, jetkanja i kalajisanja traje otprilike 2 do 5 sati. Kada pronađete optimalnu kombinaciju, vrijeme utrošeno na izradu ploče bit će manje od 2 sata. To je puno brže od naručivanja ploča od tvrtke. Troškovi gotovine su također minimalni. Općenito, za jednostavne proračunske radioamaterske projekte, metoda se preporučuje za korištenje.

U U zadnje vrijeme Radioelektronika kao hobi postaje sve popularnija u svijetu, ljudi se zanimaju vlastitim rukama stvarati elektroničke uređaje. Na internetu postoji ogroman broj shema, od jednostavnih do složenih, koje rade razne zadatke, tako da svatko može pronaći nešto što voli u svijetu radio elektronike.

Sastavni dio svakog elektroničkog uređaja je tiskana pločica. To je ploča od dielektričnog materijala na koju su nanesene bakrene vodljive staze koje povezuju elektroničke komponente. Svaki od onih koji žele naučiti sastavljati električne krugove u prekrasan pogled moraju naučiti kako napraviti te iste tiskane pločice.

postojati računalni programi, koji vam omogućuju crtanje uzorka PCB staza u prikladnom sučelju, najpopularniji od njih je. Raspored tiskane ploče izvodi se u skladu s kružni dijagram uređaja, u tome nema ništa komplicirano, samo trebate spojiti potrebne dijelove s stazama. Osim toga, mnogi dijagrami sklopova elektroničkih uređaja na Internetu već dolaze s gotovim crtežima tiskanih ploča.

Dobra tiskana ploča ključ je dugog i sretnog rada uređaja, stoga biste trebali pokušati to učiniti što pažljivije i učinkovitije. Najčešća metoda izrade ispisanih kod kuće je takozvana “” ili “tehnologija laserskog glačanja”. Stekao je veliku popularnost jer ne oduzima puno vremena, nisu potrebni oskudni sastojci i nije ga tako teško naučiti. Ukratko, LUT se može opisati na sljedeći način: recimo da postoji uzorak staza nacrtan na računalu. Zatim je ovaj crtež potrebno ispisati na posebnom termalnom transfer papiru, prenijeti na tekstolit, zatim izrezati višak bakra s ploče, izbušiti rupe na pravim mjestima i kalajisati staze. Pogledajmo cijeli proces korak po korak:

Ispis dizajna ploče

1) Ispis dizajna na termalni transfer papir. Takav papir možete kupiti, na primjer, na Aliexpressu, gdje košta samo peni - 10 rubalja po A4 listu. Umjesto toga, možete koristiti bilo koji drugi sjajni papir, na primjer, iz časopisa. Međutim, kvaliteta prijenosa tonera s takvog papira može biti mnogo lošija. Neki ljudi koriste Lomond sjajni foto papir, dobra opcija, ako ne zbog cijene, takav foto papir košta puno više. Preporučujem da pokušate ispisati crtež na različitim papirima, a zatim usporedite koji daje najbolji rezultat.

Još važna točka kod ispisa slike - postavke pisača. Nužno je isključiti uštedu tonera, ali gustoću treba postaviti na maksimalnu, jer što je deblji sloj tonera, to bolje za naše potrebe.

Također morate uzeti u obzir činjenicu da će se dizajn prenijeti na tekstolit u zrcalnoj slici, tako da morate unaprijed predvidjeti trebate li ili ne preslikati dizajn prije ispisa. Ovo je posebno kritično na pločama s mikro krugovima, jer ih neće biti moguće instalirati s druge strane.

Priprema PCB-a za prijenos crteža na njega

2) Druga faza je priprema tekstolita za prijenos crteža na njega. Najčešće se tekstolit prodaje u komadima dimenzija 70x100 ili 100x150 mm. Morate izrezati komad koji odgovara dimenzijama ploče, s marginom od 3-5 mm na rubovima. PCB je najprikladnije piliti pilom za metal ili ubodnom pilom; u ekstremnim slučajevima može se odrezati metalnim škarama. Zatim, ovaj komad PCB-a treba obrisati finim brusnim papirom ili tvrdom gumicom. Male ogrebotine će se pojaviti na površini bakrene folije; to je normalno. Čak i ako PCB u početku izgleda savršeno glatko, ovaj korak je neophodan, inače će ga kasnije biti teško kalajisati. Nakon brušenja površinu je potrebno obrisati alkoholom ili otapalom kako bi se isprala prašina i masni tragovi ruku. Nakon toga ne možete dodirivati ​​bakrenu površinu.

Prenošenje crteža na pripremljeni tekstolit

3) Treća faza je najkritičnija. Crtež otisnut na termotransfer papiru potrebno je prenijeti na pripremljeni tekstolit. Da biste to učinili, izrežite papir kao što je prikazano na fotografiji, ostavljajući malo rubova oko rubova. Na ravnu drvenu ploču stavimo papir s uzorkom prema gore, zatim nanesemo tekstolit na vrh, bakar na papir. Savijemo rubove papira kao da grli komad PCB-a. Nakon toga pažljivo okrenite sendvič tako da papir bude na vrhu. Provjeravamo da se crtež nije nigdje pomaknuo u odnosu na PCB i stavljamo čisti komad običnog uredskog bijelog papira na vrh tako da pokrije cijeli sendvič.

Sada još samo treba sve to dobro zagrijati i sav toner s papira će završiti na PCB-u. Na vrhu morate primijeniti grijano željezo i zagrijati sendvič 30-90 sekundi. Vrijeme zagrijavanja odabire se eksperimentalno i uvelike ovisi o temperaturi glačala. Ako se toner slabo prenosi i ostaje na papiru, potrebno ga je duže držati, ali ako se, naprotiv, tragovi prenose, ali su razmazani, jasan znak pregrijavanje Nema potrebe vršiti pritisak na željezo; dovoljna je vlastita težina. Nakon zagrijavanja potrebno je ukloniti glačalo i glačati još vrući radni komad pamučnim štapićem, u slučaju da se na nekim mjestima toner nije dobro prenio prilikom glačanja. Nakon toga ostaje samo pričekati da se buduća ploča ohladi i ukloniti termotransfer papir. Možda neće uspjeti prvi put, nema veze, jer iskustvo dolazi s vremenom.

PCB jetkanje

4) Sljedeća razina- jetkanje. Svako područje bakrene folije koje nije prekriveno tonerom treba ukloniti, ostavljajući bakar ispod tonera nedirnutim. Prvo morate pripremiti otopinu za jetkanje bakra, najjednostavniju, najpristupačniju i jeftina opcija- riješenje limunska kiselina, soli i vodikov peroksid. U plastičnoj ili staklenoj posudi potrebno je promiješati jednu ili dvije žlice limunske kiseline i žličicu stolna sol po čaši vode. Proporcije ne igraju veliku ulogu, možete ga sipati na oko. Temeljito promiješajte i otopina je spremna. Morate staviti ploču u nju, tragove, kako biste ubrzali proces. Također možete malo zagrijati otopinu, to će dodatno povećati brzinu procesa. Nakon otprilike pola sata sav će se višak bakra urezati i ostat će samo tragovi.

Isperite toner s tragova

5) Najteži dio je prošao. U petoj fazi, kada je ploča već urezana, trebate isprati toner sa staza otapalom. Najviše pristupačna opcija- ženski skidač laka za nokte, košta sitnu kunu i ima ga skoro svaka žena. Također možete koristiti uobičajena otapala, poput acetona. Koristim petrolejsko otapalo; iako jako smrdi, ne ostavlja crne tragove na ploči. U krajnjem slučaju, toner možete ukloniti tako da ploču temeljito istrljate brusnim papirom.

Bušenje rupa na ploči

6) Bušenje rupa. Trebalo bi mala bušilica promjer 0,8 - 1 mm. Redovite vježbe izrađen od brzoreznog čelika brzo se otupi na PCB-u, pa je najbolje koristiti svrdla od volfram karbida, iako su krhkija. Bušim ploče pomoću motora od starog sušila za kosu s malom steznom čahurom; rupe su glatke i bez rubova. Nažalost, zadnja karbidna burgija je pukla u najnepovoljnijem trenutku, tako da je na fotografijama izbušeno samo pola rupa. Ostatak se može izbušiti kasnije.

Limirajte staze

7) Ostalo je još samo pokalajiti bakrene staze, tj. pokriti slojem lema. Tada neće oksidirati tijekom vremena, a sama ploča će postati lijepa i sjajna. Najprije morate nanijeti fluks na staze, a zatim brzo pomaknuti lemilo s kapljicom lema preko njih. Ne smijete nanositi pretjerano debeo sloj lema, inače se rupe mogu zatvoriti i ploča će izgledati nemarno.

U ovom trenutku je proces proizvodnje tiskane ploče završen i sada možete lemiti dijelove u nju. Materijal za web stranicu Radioschemes osigurao Mikhail Gretsky, [e-mail zaštićen]

Raspravite o članku PROIZVODNJA TISKANIH PLOČA S LUT